JPH035581A - 自動雪かき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば、豪雪地域の家屋の屋根に取り付
けて、積雪を自動的に除雪できるようにした自動雪かき
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

たとえば、豪雪地域においては、過度の積雪により、そ
の荷重で家屋の構造に悪影響を与え、窓や扉の開閉不良
や、老朽家屋では、積雪の荷重によっては、家屋の倒壊
を招くおそれがある。

これを防ぐ方法として、積雪が一定量に達したとき、ス
コップなどを使用して人手により屋根の雪を取り除くの
が一般的である。

また、屋根に大量の散水をして、雪をとかすことにより
、除雪をする方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の雪かきは、以上のように、人により積雪量を判断
して、人手によりスコップなどを用いて、積雪を取り除
かねばならず、このため、ある程度体力を備えた人がす
ることが必要である。

また、業者に依顛するにしても、そのような人が仲々集
まらないなどの問題点があった。

さらに、散水により除雪をする方法では、大量の水を必
要とするため、経済的な面で問題があった。

第１の発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、人手によらずとも、一定量の積雪を自動的
に積雪を取り除くとともに、積雪による家屋の損傷を極
力抑制できる自動雪かき装置を得ることを目的とする。

また、第２の発明は、上記目的に加えて、回路構成が容
易で低コストにできる自動雪かき装置を得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明に係る自動雪かき装置は、積雪を検知してモ
ータの駆動停止を行う制御部と、モータの回転運動を所
定の減速比で減速してスライド運動に変換する駆動部と
、この駆動部に取り付けられスライド運動によって除雪
を行う雪かき板とを設けたものである。

また、第２の発明に係る自動雪かき装置は、−定時間ご
とに出力するタイマと、このタイマの出力により駆動さ
れモータの回転運動を所定の減速比で減速してスライド
運動に変換する駆動部と、この駆動部に取り付けられス
ライド運動によって除雪を行う雪かき板とを設けたもの
である。

Ｃ作　用〕 第１の発明における制御部は、所定の積雪を検出すると
モータを駆動し、駆動部でこのモータの回転運動を所定
の減速比で減速してスライド運動に変換して、雪かき板
にスライド運動をさせて、屋根の上での除雪動作を行う
。

また、第２の発明におけるタイマは常時計時を行って、
一定時間計時するごとに出力して、モニタを駆動させ、
このモータの回転運動を駆動部で所定の減速比で減速し
て、スライド運動に変換して、雪かき板にスライド運動
をさせて屋根の上での除雪動作を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の雪かき装置の実施例について図面に基
づき説明する。第１図はその一実施例の主要部の基本構
成を示す平面図である。

この第１図において、１１はモータ、１２はモータ１１
に直結され、所定の回転トルク、減速比を得るための減
速部である。

この減速部１２の出力回転軸１３の回転軸上に、はすば
歯車１４ａおよび１４ｂが取り付けられている。このは
すば歯車１４ａ、１４ｂにそれぞれはすば歯車１４ｃ、
１４ｄが噛合している。これにより、出力回転軸１３の
回転方向を変換するようになっている。

１５ａは回転軸であり、その外周面には右雄ねじが刻設
されている。この右雄ねじにはすば歯車１４ｃが噛合さ
れている０回転軸１５ａの他端は軸受１９ａにより支承
されている。

同様にして、回転軸１５ｂの外周面には左雄ねじが刻設
されている。この左雄ねじにはすば歯車１４ｄが噛合さ
れている。回転軸１５ｂの他端は軸受１９ｂに支承され
ている。

これらの回転軸１５ａ、１５ｂと出力回転軸１３は軸受
１６に支承されている。

また、雪かき板１８は駆動部１７ａ、１７ｂに取り付け
られている。駆動部１７ａには、右雄ねじが刻設されて
いる。この右雄ねじにより駆動部１７ａは回転軸１５ａ
と螺合されている。これにより、駆動部１７ａは回転軸
１５ａの回転運動をスライド運動に変換するようになっ
ている。

同様にして駆動部１７ｂには、左雌ねじが刻設されてい
る。この左雌ねじにより、回転軸１５ｂが螺合されてい
る。これにより、駆動部１７ｂは回転軸１５ｂの回転方
向をスライド運動に変換するようになっている。

一方、積雪検出部は発光部２０ｂと受光部２０ａとによ
り構成されており、たとえば、赤外線を用いて、積雪に
より赤外線経路がさえぎられることにより出力を出すこ
とで、実現できる。ただし、短時間の経路しゃ断に対し
ては動作せぬように所定の時定数をもたせである。

また、上記雪かき板１８の位置は位置検出部２１ａ、２
１ｂにより検出するようになっている。

これらの位置検出部２１ａ、２１ｂおよび受光部２０ａ
は制御部２２に出力するようになっている。

制御部２２は上記モータ１１の駆動、停止制御を行うよ
うになっている。

第２図は上記雪かき板１８の詳細を示す斜視図であり、
図中の２３は駆動部１７ａと雪かき板１８の支店で、こ
の支店２３により、雪かき板１８は所定の範囲で回転で
きるようになっている。

また、２４は雪かき板１８の回転方向に対するストッパ
であり、駆動部１７ａに取り付いている。

第３図は、位置検出部２１ａおよび２１ｂと制御部２２
の内部構成の一実施例を示す回路図である。この第３図
において、３１ａは位置検出部２１ａの接点を示し、雪
かき板１８が位置検出部２１ａに達したとき実線の位置
にあることを示す（点線はこれ以外のときを示す）。

３１ｂは位置検出部２１ｂの接点で、雪かき板１８が位
置検出部２１ｂの位置に達したとき、点線の位置にある
ことを示す（実線はこれ以外のときを示す）。

接点３１ａの固定子は駆動用電源３５の正極に接続され
ており、駆動用電源３５の負極は接点３１ｂの可動子に
接続されている。

接点３１ａの可動子はリレー３４を介して接点３１ｂの
固定子に接続されている。リレー３４の接点Ｓ３は接点
３１ａの可動子と固定子間に接続されている。

接点３１ｂの固定子はリレー３３と、その接点Ｓｌと積
雪検出部の受光部２０ａの出力接点３２との並列回路を
介して駆動電源３５の正極に接続されている。

リレー３３は接点Ｓｌ、Ｓ２を有し、リレー３４は接点
Ｓ３〜Ｓ５を有している。接点Ｓ４と３５はＡ、Ｂ側に
切り換わるようになっており、接点Ｓ４と８５の可動端
子はモータ１１の駆動用型［３６の土掻、負極にそれぞ
れ接続されている。

接点Ｓ４．Ｓ５のＢ側はモータ１１に接続され、接点Ｓ
４のＡ側は接点Ｓ２を介して接点Ｓ５のＢ側に接続され
ている。接点Ｓ４のＢ側と接点Ｓ５のＡ側は直結されて
いる。

上記出力接点３２は積雪が所定の量に達したときにＯＮ
となるものである。

次に動作について説明する。いま、積雪がないときは、
雪かき板１８は位置検出部２１ａに達しているため、接
点３１ａは閉じており、リレー３４は動作して、これに
連動する接点Ｓ３はＯＮ、接点Ｓ４はＡ側の位置にある
。

しかし、積雪検出部の受光部２０ａの出力はＯＦＦとな
っているため、接点３２がＯＦＦにより、リレー３３は
動作せず、したがって、これに連動する接点Ｓ２もＯＦ
Ｆになっているため、モータ１１は駆動しない。

次に積雪が所定量に達すると、その積雪量により、発光
部２０ｂからの光線が遮光され、受光部２０ａはこの光
線を受光しなくなり、積雪検出部の受光部２０ａが積雪
を検出してその接点３２をＯＮするため、リレー３３は
付勢され、その接点３１を閉成することにより、自己保
持機能を持ち、さらに接点Ｓ２もＯＮとなるため、駆動
用電源３６の正極−接点Ｓ４−接点Ｓ２−モータ１１接
点Ｓ４のＢ側−接点Ｓ５のＡ側−接点ｓ５−駆動用電源
３６の負極の閉回路が形成され、モータ１１が駆動され
る。

このモータ１１の回転力は減速部１２で減速され、出力
回転軸１３に伝達される。この出力回転軸１３に取り付
けられているはすば歯車１４ａ。

１４ｂとはすば歯車１４ｃ、１４ｄが噛合している。

これにより、回転軸１５ａ、１５ｂは出力回転軸１３と
は逆方向に回転し、駆動部１７ａ。

１７ｂはこの回転軸１５ａ、１５ｂの回転方向をスライ
ド運動に変換する。この結果、雪がき板Ｉ８は位置検出
部２１ｂの方向に移動し始める。

このとき、位置検出部２１ｂの接点３１ａは、雪かき板
１８が移動し始めると、すぐにＯＦＦとなるが、リレー
３４の接点Ｓ３がＯＮとなっているため、リレー３４は
自己保持機能を持ち、この接点Ｓ４．Ｓ５の変化はなく
、モータ１１は駆動し続ける。

雪かき板１日が積雪検出部２０ａの前を通過すると、積
雪が雪かき板１８により取り除かれて、発光部２０ｂの
光線が受光部２０ａで受光され、その接点３２はＯＦＦ
となるが、リレー３３の接点ＳｌのＯＮによりその自己
保持機能で、接点Ｓ２の変化もなく、モータ１１は駆動
し続けて、位置検出部２１ｂに達し、その接点３１ｂは
ＯＦＦになる。

この結果、リレー３３．３４が消勢され、リレー３３．
３４は自己保持機能が解除されて接点Ｓｌ、３２がＯＦ
Ｆ、接点Ｓ４．Ｓ５がＢ側に切り換わる。

したがって、モータ１１が逆回転して、雪かき板１８は
位置検出部２１ａの方に移動し始める。

このとき、位置検出部２１ｂの接点３１ｂはすぐにＯＮ
となるが、リレー３４は位置検出部２１ａの接点３１ａ
と接点Ｓ３がともにＯＦＦとなっているため、付勢され
ず、したがって、接点Ｓ４．Ｓ５もＢ側の状態で変化し
ない、このため、雪かきＦｉ、１Ｂは位置検出部２１ａ
の方に移動し続ける。

雪かき板１日が積雪検出部２１ａの前を通過するとき、
雪かき板１８によって光がさえぎられ、あたかも、積雪
があるかの状態になるが、積雪検出部の受光部２０ａは
所定の時定数を持たせであるため、雪かき仮１８が通過
する程度の短時間では動作しない。

雪かき板１８が位置検出部２１ａに達すると、その接点
３１ａがＯＮとなるため、リレー３４が付勢され、その
接点３４．Ｓ５はＡ位置になるが、積雪検出部の受光部
２０ａが積雪がないとして、その出力接点３２がＯＦＦ
になっていることにより、リレー３３は動作しない。し
たがって、その接点Ｓ２もＯＦＦにより、モータ１１は
停止して最初の積雪がない状態で待機する。

もし、雪かき板１８が上記１回の往復で積雪が取り除け
ないときは、積雪検出部の受光部２０ａの出力接点３２
がＯＮになっているので、雪かき板１８は往復運動をし
続け、積雪検出部の受光部２０ａの出力接点３２がＯＦ
Ｆになると、位置検出部２１ａの位置で停止することに
なる。

雪かき板１８は第２図の構造となっているため、積雪が
残っていると、復路のときは回転して積雪を除去せず、
往路のときのみストッパ２４により、積雪を移動させる
。

したがって、雪かき板１８の運動範囲にある積雪は常に
位置検出部２１ｂの方に移動するため、たとえば、位置
検出部２１ａの位置を屋根の尾根側、位置検出部２１ｂ
の位置を屋根の下端側にセットしておけば、屋根上の雪
は所定の積雪量に達すると、常に屋根の下に落とされ、
所定量以上の積雪が屋根に残らないことになる。

次に、この発明の他の実施例について述べる。

上記実施例では、積雪を自動検出したが、積雪検出手段
、すなわち、受光部２０ａ、発光部２０ｂに代えて、タ
イマ回路（図示せず）を使用しζ積雪の有無にかかわら
ず、一定時間ごとに、タイマ回路から出力、この出力に
基づき、制御部１３がモータ１１を駆動し、雪かき板１
８を上記実施例と同様にして、往復させることにより、
積雪のあるときは同じ除雪効果が得られる。この場合に
は、回路も容易に構成できる。

また、上記実施例では、雪かき板１８のスライド運動を
回転軸１５ａ、１５ｂ、駆動部１７ａ。

１７ｂによる往復運動としたが、第４図に示すごとく、
出力回転軸１３に所定の間隔をもって、スプロケット１
３ａ、１３ｂを取り付けるとともに、出力回転軸１３と
平行状にシャフト４０の両端にスプロケット４０ａ、４
０ｂを取り付け、スプロケット１３ａと４０ａ、１３ｂ
と４’Ｏｂ間にチェーン４１ａ、４１ｂなどを張架して
、このチェーン４１ａ、４１ｂ上に雪かき板１８を取り
付け、矢印ＡＩ、Ａ２方向に回転させて、雪かき板１８
が屋根上では、一定方向にスライドさせるようにしても
、上記実施例と同等の効果が得られる。

第５図は複雑な屋根の形に対応するための実施例の説明
図である。この第５図において、５１〜６５は第１図に
示した自動雪かき装置を基本構成として１ユニツト化し
たものである。

この１ユニツト化した自動雪かき装置５１〜６５を屋根
の形状に合わせて、複数個（第５図の場合は１５個）配
置した場合を示している。

このように、自動雪かき装置を１ユニツト化して小型化
することにより、何台かを屋根に並設することができ、
より複雑な屋根形状にも対応でき、積雪による家屋の損
傷を極力抑制できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、第１の発明によれば、降雪が始まってか
ら所定の積雪量に達すると、モータを駆動して、その回
転力をスライド運動に変換して雪かき板をスライド運動
させて除雪作業を行うように構成したので、人手によら
ずに、一定量の積雪に達すると、これを自動的に除雪で
き、積雪による家屋の損傷を極力抑制できるとともに、
ユニット化することもでき、複雑な屋根形状にも対応で
きる効果がある。

また、第２の発明によれば、一定時間ごとにタイマ回路
から出力し、その出力に基づきモータを駆動して、その
回転力をスライド運動に変換して雪かき板をスライド運
動させて除雪作業を行うように構成したので、降雪の有
無に関係なく、一定時間ごとに自動的に除雪作業ができ
、第１の発明の場合と同様に積雪による家屋の損壊の防
止とユニ７）化による複雑な形状の屋根への対応が可能
となる効果に加え、回路構成の容易化が可能となり、ひ
いては低コストでできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による自動雪かき装置の主
要部の構成を示す平面図、第２図は同上実施例における
雪かき板の構造を示す斜視図、第３図は同上実施例にお
ける位置検出部と制御部の内部構成を示す回路図、第４
図はこの発明の他の実施例による自動雪かき装置におけ
る主要部の構成を示す斜視図、第５図は第１図の自動雪
かき装置をユニット化して複数個屋根に設置した状態を
示す配置図である。 １１　・＝モータ、１７ａ、１７ｂ・・・駆動部、１８
・・・雪かき板、２０ａ・・・受光部、２０ｂ・・・発
光部、２１ａ、２１ｂ・・・位置検出部、２２・・・制
御部、５１〜６５・・・自動雪かき装置。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）降雪が始まってから所定の積雪を検出してモータ
   の駆動、停止を行う制御部と、上記モータの回転運動を
   所定の減速比で減速してスライド運動に変換する駆動部
   と、この駆動部に取り付けられスライド運動によって除
   雪を行う雪かき板とを備えた自動雪かき装置。
2. （２）一定時間計時ごとに出力するタイマ回路と、この
   タイマ回路の出力ごとにモータの駆動、停止を行う制御
   部と、上記モータの回転運動を所定の減速比で減速して
   スライド運動に変換する駆動部と、この駆動部に取り付
   けられスライド運動によって除雪を行う雪かき板とを備
   えた自動雪かき装置。